Female Resilience on-chip

Die Erforschung der dynamischen Resilienz war bisher nur in klinischen Beobachtungsumgebungen (z. B. Überwachung von Blutdruck, Herzfrequenz, Stimmung) und in stark vereinfachten In-vitro-Versuchen möglich. Zur Untersuchung der Mechanismen, die die Resilienz steuern und verändern, sowie zur Beschreibung und Validierung der damit verbundenen Biomarker werden dringend fortgeschrittene In-vitro-Modelle benötigt, die auf definierte Weise und ohne ethische Bedenken Stressoren ausgesetzt werden können. Bislang werden In-vitro-Modelle nur selten verwendet, da die Kommunikation zwischen den Geweben, die Energiehomöostase und der basale Entzündungszustand - wesentliche Merkmale des Immunstoffwechsels und der Fitness - in diesen Modellen nicht vorhanden sind. Die Organ-on-Chip (OoC)-Technologie ermöglicht die Verbindung mehrerer Gewebemodelle, die Integration von Immunkomponenten (d.h. pro-/anti-entzündliche Zytokine und gewebeeigene/zirkulierende Immunzellen) und die kontrollierte Zugabe von gelösten Faktoren und Stressoren. In diesem Projekt bringen wir Experten für das Design von OoC-Plattformen, die Entwicklung von Organoiden, Immunologie, Genomik, Bioinformatik/Künstliche Intelligenz und klinische Forschung zusammen, um eine Resilienz-Plattform auf einem Chip zu entwickeln.

Wir stellen die Hypothese auf, dass dynamische Resilienzmechanismen zentral durch metabolische Veränderungen während des Alterns beeinflusst werden, die ein allgemeines entzündliches Umfeld schaffen, das zum Verlust der Resilienz führt und daher immunmetabolischer Natur ist. Um diese Hypothese mit hoher Granularität zu erforschen, werden wir einen Multi-Organ-Chip (MOoC) aus drei Organen einsetzen, der hormon-, stoffwechsel- und immunempfindliche Organe (darunter Leber und Lymphgewebe) miteinander verbindet, eine Reihe von Auslesegeräten einsetzen, die die dynamische Überwachung von Veränderungen des Immunstoffwechsels in einem integrierten Ansatz ermöglichen, die Plattform mit einer Reihe von Stressoren abfragen und den In-vitro-Datensatz mit der menschlichen In-vivo-Situation auf patientenspezifischer Ebene abgleichen.

Partner

Wellcome Sanger Institute

Universität Oslo